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COUPLEUR DE SECURITE POUR ROBINET DE RECIPIENT DE FLUIDE SOUS PRESSION
La présente invention concerne un coupleur servant à relier un robinet de récipient de fluide sous pression (par exemple, un gaz de pétrole comprimé ou liquéfié) à un dispositif utilisant ce fluide sous pression.
Le coupleur de l'invention est plus précisément destiné à s'adapter sur un robinet pourvu d'une valve à clapet (procurant une étanchéité totale) ou bien d'un limiteur de débit (donc d'une fermeture non étanche), par exemple un limiteur à bille, ou bien des deux ; dans les deux derniers cas, pour obtenir un débit sans limitation, il est nécessaire de repousser vers l'intérieur du robinet un organe d'obturation (totale ou partielle, selon le cas) tel qu'une bille. À cet effet, le coupleur en question peut comporter un pousseclapet intégré actionnable après verrouillage sur le nez du robinet.
Le FR-A-2 583 134, qui appartient à la Demanderesse, intitulé Coupleur pour robinet de récipient de fluide sous pression, décrit un tel coupleur, pourvu de mors d'accrochage au nez du robinet et d'un pousse-clapet central ; le verrouillage des mors sur le nez du robinet et l'enfoncement du pousse-clapet sont réalisés simultanément par manoeuvre d'un élément rotatif unique.
Plus précisément, ce coupleur connu comporte : - un corps de coupleur, emboîtable sur le robinet de manière à permettre le centrage préalable du coupleur sur le nez du robinet et son immobilisation en rotation, - une vis centrale, disposée dans un alésage axial du corps, pourvue de moyens d'entraînement assurant un double mouvement de rotation et d'enfoncement de la vis en direction de la valve ou du limiteur de débit du robinet, - un organe de couplage disposé à l'intérieur de la vis et lié en translation à celle-ci, cet organe de couplage étant traversé par un conduit axial reliant une première extrémité pourvue de moyens d'étanchéité à une seconde extrémité reliée au dispositif d'utilisation, - des mors de verrouillage, articulés sur le corps de manière à entourer le robinet dans leur mouvement de fermeture,
solidarisant ainsi le corps de coupleur au robinet, et
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- une came, solidaire de la vis, transformant le mouvement de rotation de la vis centrale en un mouvement de fermeture des mors.
Un tel coupleur est particulièrement aisé à manipuler, car la manoeuvre se limite à une simple rotation d'une fraction de tour, permettant ainsi l'accouplement et le désaccouplage par un mouvement continu et rapide, effectué d'une seule main.
Ce coupleur donne entière satisfaction dans le type d'utilisation décrit dans le FR-A-2 583 134 ; il est toutefois paru opportun de le perfectionner, afin d'assurer un degré de sécurité encore plus élevé et d'étendre son champ d'utilisation.
Le but de cette sécurité supplémentaire est d'éviter un desserrage inopportun du coupleur lorsque l'appareil est monté sur une bouteille (desserrage accidentel, jeu d'un enfant,...).
A cet effet, selon l'invention, le coupleur, qui est du type précité, comporte un dispositif de verrouillage coopérant avec la came de manière à immobiliser en rotation la came et, corrélativement, la vis de manière à empêcher tout déverrouillage du coupleur une fois celui-ci mis en place, et un bouton de manoeuvre, pour libérer ce dispositif de verrouillage.
Très avantageusement, lorsque la came est en forme de bague cylindrique dont la génératrice présente un rayon croissant sur une première fraction de tour, correspondant à une fermeture des mors, et un rayon constant sur une seconde fraction de tour, correspondant à un maintien des mors en position fermée, le dispositif de verrouillage selon l'invention comporte un pêne mobile en translation selon une direction parallèle à l'axe de rotation de la came et sollicité par des moyens élastiques en direction de celle-ci, ce pêne étant disposé de telle sorte qu'il se trouve face à la came et frotte contre le flanc de la bague formant la came jusqu'au terme de ladite seconde fraction de tour, moment auquel il vient, sous la sollicitation des moyens élastiques,
se placer de manière irréversible dans un intervalle
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défini par la face de la came de manière à empêcher tout mouvement inverse de celle-ci tant qu'il n'aura pas été dégagé par l'actionnement du bouton de manoeuvre. o On va maintenant donner un exemple de réalisation de l'in- vention, en référence aux dessins annexés.
La figure 1 est une vue de dessus, en coupe selon I-I de la figure 3, du coupleur de l'invention monté sur le nez d'un robinet de récipient de fluide sous pression.
La figure 2 est une vue partielle de ce même coupleur, en coupe verticale selon II-II de la figure 3, montrant le détail du dispositif de verrouillage assurant la sécurité supplémentaire selon l'invention.
La figure 3 est une coupe transversale, selon III-III de la figure 2.
La figure 4 est une vue de dessus, prise selon IV-IV de la figure 2.
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0 Sur les figures, le coupleur a été représenté en position sur le robinet 10 d'une bouteille, ce robinet comportant une base de section carrée 11 et un nez de robinet 12 pouvant comporter un clapet ou un limiteur de débit (non représentés).
Le coupleur, qui est du même type que celui décrit dans le FR-A-2 583 134 précité, est constitué d'un corps de coupleur 100 présentant un alésage central recevant une vis 200 manoeuvrable à la main, par exemple par sa région arrière élargie 210 dont la forme est telle qu'elle facilite la manoeuvre (empreinte pour les doigts, appendice latéral en forme de levier, etc.).
Cette vis centrale 200 est creuse et reçoit un organe de couplage référencé 300, lié en translation à la vis et traversé par un conduit axial 310 reliant une première extrémité 320, adjacente au nez du robinet, à une seconde
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extrémité 330, en partie arrière, débouchant sur le dispositif d'alimentation ; ce dispositif d'alimentation peut être notamment un raccord tournant étanche ou bien, comme illustré figures 2 et 4, un détendeur 331 (représenté seulement de façon partielle) fixé sur la partie arrière 210 de la vis centrale 200.
L'extrémité avant 320 de l'organe 300 est pourvu d'un joint de forme conique 321 monté sur une extrémité 322 en forme de tige par l'intermédiaire d'un support de joint 324 monté coulissant sur cette tige. Un ressort de rappel 323 assure un montage élastique de cet ensemble.
Par ailleurs, le corps 100 supporte deux mors mobiles 400 articulés autour d'axes 410 ; les extrémités avant 420 de ces mors viennent entourer le robinet et l'enserrer progressivement sous l'effet d'un écartement des talons 430 situés à l'autre extrémité. Des ressorts de rappel 440 assurent le maintien des mors en position ouverte en l'absence de sollicitation.
Les talons 430 des mors reposent sur un came 500 solidaire en rotation de la vis 200.
La figure 3 montre le profil de cette came qui comporte tout d'abord, sur un premier quart de tour, une partie 510 de rayon essentiellement croissant puis, sur un second quart . de tour, une partie 520 de rayon constant.
Enfin, il est prévu une bague 700, adjacente à la came, mais-au contraire de celle-ci-libre en rotation par rapport à la vis centrale 200. Le rayon de cette bague 700 est égal à celui de la partie 520 de rayon constant de la came 500.
Le coupleur comporte enfin, de façon caractéristique de l'invention, un dispositif de sécurité 600 destiné à empêcher un desserrage inopportun du coupleur lorsque le dispositif d'utilisation est monté sur une bouteille par l'intermédiaire de ce coupleur.
Ce dispositif 600 se compose essentiellement d'un verrou mobile 610-terminé par un pêne 611 et sollicité par un ressort 612, ainsi que d'un bouton de manoeuvre 620 permettant, par appui sur un épaulement 613 du verrou 610, de
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repousser ce dernier à l'encontre de la sollicitation du ressort 612.
Le verrou 610 est en outre, en vue de face (c'est-à-dire dans une vue telle que celle de la figure 3), décalé d'un quart de tour par rapport à la position des mors 400. De la sorte, lorsque les talons 430 des mors viennent appuyer sur la première partie 510 de la came 500, c'est la seconde partie 520 qui se trouve en vis-à-vis du pêne 611 du verrou 610, et inversement.
On va maintenant décrire le fonctionnement du coupleur et de son dispositif de sécurité.
Initialement, les mors 400 se trouvent maintenus en position ouverte par les ressorts 440, leurs talons reposant sur la région de la came de plus faible rayon (position de la figure 1).
Le coupleur est centré sur le nez du robinet 12 par un alésage 110 (figure 1) du corps 100 ainsi que par un embrè- vement 120 du corps 100 venant coopérer avec la base de section carrée 11 pour immobiliser en rotation le corps de coupleur.
Une fois ce centrage effectué, la rotation de la vis 200, et donc de la came 500 dont elle est solidaire, provoque les différentes opérations successives suivantes, correspondant chacune à l'un des trois quarts de tour successifs de la rotation de la vis 200.
Au premier quart de tour, on obtient la fermeture des mors 400 sur le corps du robinet, par écartement des talons 430 qui glissent sur la partie 510 de la came 500. La vis centrale 200 avance d'une première fraction de pas (par exemple, une avance de 1,5 mm pour une vis de 6 mm de pas) et le joint 320 vient alors au contact du nez de robinet.
L'extrémité du pêne 611, qui se trouve alors en vis-à-vis de la partie 520 de rayon constant de la came 500 (comme on peut le voir sur la figure 3), le verrou 610 est en effet décalé d'un quart de tour par rapport à la position des mors 400, de sorte que, lorsque les talons 430 des mors viennent appuyer sur la première partie 510 de la came 500, c'est la seconde partie 520 qui se trouve en vis-à-vis du pêne 611 du
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verrou 610, et inversement).
Le pêne 611 vient alors frotter, par sa face frontale, contre le flanc 530 (figure 1) de la came 500, le ressort 512 étant alors comprimé.
Au quart de tour suivant, on obtient le verrouillage des mors, dont les talons sont maintenus à écartement constant lors du glissement sur la région 520 de rayon constant de la came 500. La vis 200 avance d'une nouvelle fraction de pas, ce qui résulte en une compression du joint 320 par l'intermédiaire du ressort calibré 323. L'étanchéité est alors complètement assurée ; par ailleurs, l'extrémité de la tige 322 vient au contact immédiat de la bille (non représentée) du clapet ou du limiteur de débit incorporé au robinet, s'ils existent.
En ce qui concerne le dispositif 600, en fin de course, du fait de la poussée du ressort 612, le verrou 610 va venir pénétrer dans le creux de la came (intervalle référencé 550 sur les figures 2 et 3, ce qui va ainsi immobiliser la vis 200 en rotation).
De plus, lors de cette opération, le déclic de l'axe du verrou indiquera la fin de course du couplage, et donc l'obtention d'une étanchéité correcte.
Cette configuration correspond à la position illustré figure 2 et 3.
Enfin, au dernier quart de tour le talon des mors parvient sur la bague tournante 700 qui a avancé en même temps que la vis centrale et qui va maintenir le même écartement des mors que précédemment, sans introduire de frottement de rotation. La vis avance alors d'une nouvelle fraction de pas, de sorte que l'extrémité de la tige 322 va pénétrer dans le robinet et ouvrir le clapet ou le limiteur de celui-ci, s'ils existent. Par ailleurs, le flanc 530 de la came vient au contact du corps 100, formant ainsi butée de fin de course.
On peut remarquer que, une fois obtenue cette position, une action de désaccouplage accidentel viendra se heurter à la venue en butée de la face latérale du pêne 611 contre le rebord vertical 540 de la came, empêchant ainsi tout mouvement au-delà d'une position qui n'assure plus l'étanchéité
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complète.
Pour réaliser le désaccouplage, on devra donc préalablement déverrouiller le dispositif de sécurité 600 en poussant le bouton de manoeuvre 620 vers l'avant (sens de la flèche illustrée figure 4), ce qui dégage le verrou et permet la rotation de l'ensemble dispositif 331/partie arrière 210/vis 200, permettant de tourner l'ensemble en sens inverse pour le désaccouplage.
Après une fraction de tour, l'utilisateur pourra relâcher le bouton 620, car l'intervalle 550 se sera réduit suffisamment pour que l'extrémité du pêne 611 ne puisse plus s'y introduire ; dans la suite de la manoeuvre, le pêne 611 viendra simplement frotter contre le flanc 530 de la came 500, maintenant ainsi en position libérée le dispositif de verrouillage 600.
Dans le cas particulier du dispositif représenté, on remarquera que l'une des parties à plus faible rayon de la came sert, grâce à son rebord 540, de logement dans lequel pénètre le pêne du verrou au terme du troisième quart de tour.
Du fait de la symétrie de la came, on comprend que l'autre partie à plus faible rayon pourrait produire le même effet de verrouillage au terme du premier quart de tour du fait de la pénétration du pêne.
Cet effet inopportun est évité en déterminant de façon appropriée la longueur du pêne de sorte qu'il ne frotte contre le flanc 530 qu'après le premier quart de tour.